1998 Fiscal Year Annual Research Report
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09650839
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| Research Institution | Iwate University |
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Principal Investigator |
久保田 徳昭 岩手大学, 工学部, 教授 (90003863)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
横田 政晶 岩手大学, 工学部, 助手 (60250635)
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| Keywords | アスパラギン酸 / アミノ酸 / 結晶成長速度 / 添加物 / 不純物 / 晶癖 / L-グルタミン / 結晶形状 |
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| Research Abstract |
3種類の添加物、L-グルタミン、L-グルタミン酸およびL-アスパラギンはいずれもアスパラギン酸の成長を著しく抑制した。結果は、Kubota and Mu11inのモデルにより解析した。いずれの添加物もラングミュア型の吸着等温式に従って平衡吸着すると考えられた。また、抑制の度合いは不純物有効係数により評価した。L-グルタミンおよびL-グルタミン酸は、同程度の抑制効果を示したが、L-アスパラギンはそれらのほぼ2倍の効果を示した。この効果の違いを、添加物分子末端の官能基の大きさを考慮して、分子構造的な立場から理論的に説明した。すなわち、添加物分子は、I型とII型の2種類の配置で結晶に吸着される。添加物効果の高いL-グルタミンとL-グルタミン酸は、I型、II型いずれの配置で吸着されても添加物効果を示すが、効果の低いL-アスパラギン酸はI型配置の場合のみ効果を示すと解釈された。すなわち、同じ効果を得るためには2倍の吸着量が必要となる(効果が弱い)。以上のように、成長抑制効果が定量的に説明できた。なお、添加物効果が過飽和度の増加に伴って減少する事実も、Kubota and Mullinモデルにより初めて説明できた。また、アスパラギン酸結晶に取り込まれた添加物を分析したところ、添加物は結晶に取り込まれる際に濃縮はされていないこと明らかになった。
L-アスパラギン酸以外の結晶(硫酸カリウム、カリミョウバン結晶など)を対象とした添加物効果の実験も試み、同様な理論的検討を行った。これらの添加物により形状の制御が可能であることは明らかになった。形状制御の実験的検証は、L-アスパラギン酸結晶ではなく、カリミョウバン結晶(添加物はビスマルクブラウンG)について試み、添加物による形状制御が可能であることが明らかになっている。現在、形状制御の実験は継続中であるが、今後引き続き行って行く予定である。
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Research Products
(3 results)
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[Publications] Noriaki Kubota: "Size enlargement of K-alum crystals in batch cooling crystallization in the presence of crystal-growth suppressor Bismarck Brown G" Journal of Chemical Engineering of Japan. 31. 157-258 (1998)
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[Publications] Noriaki Kubota: "Impurity effect of iron (III) on the growth of potassium sulfate crystal in a aqueous solution" Journal of Crystal Growth. 196. 156-163 (1998)
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[Publications] Noriaki Kubota: "Pseudo-solubilities of potassium sulfate in water in the presence of crystal-growth and dissolution suppressor iron (III) impurities" Journal of Crystal Growth. 197. 388-392 (1999)
